摻雜錳酸鋰的固相合成及其電化學(xué)性能.pdf

1、本論文以醋酸鋰、醋酸錳、草酸為基本原料，添加醋酸鈷或氟化鋰或鉬酸銨作為摻雜物，采用簡單易行的低熱固相反應(yīng)法合成前驅(qū)體，然后在不同溫度和不同時間下煅燒得最終產(chǎn)物。通過X-射線衍射(XRD)、熱重一差示掃描量熱(TG-DSC)、掃描電鏡(SEM)等表征手段，確定了所得產(chǎn)物均為尖晶石型的錳酸鋰，分析研究了前驅(qū)體的熱分解過程，表征了產(chǎn)物粒子的大小及其形貌。將所得產(chǎn)物裝配成兩電極模擬電池，測試其循環(huán)伏安(CV)、恒電流充放電性能。 本論文

2、還研究了錳酸鋰在不同基底材料上的電化學(xué)行為的差異，以尋求一種適合錳酸鋰電極材料涂布的集流體，使其電化學(xué)性能能夠較好的表現(xiàn)出來。 實(shí)驗(yàn)的主要結(jié)果如下： 1.充放電性能顯示，鋁箔和不銹鋼網(wǎng)作為鋰離子電池正極材料錳酸鋰的導(dǎo)電基底材料時，電極的充放電庫侖效率、放電容量均很高，鋁箔作導(dǎo)電基底時電極的循環(huán)性能最好。 2.電化學(xué)性能測試表明，在煅燒溫度為600-700℃，煅燒時間為24h，鋰鹽過量5％的條件下，樣品的容量和衰減

3、率都保持得較好。 3.摻雜元素F的富鋰尖晶石型錳酸鋰Li<,1+X>Mn<,2>O<,4>F<,y>，在x=0.05，y=0.5時，能夠很好地抑制樣品的容量衰減，改善電極材料的循環(huán)性能，充放電循環(huán)100次只衰減了30％。 4.單摻雜元素Mo的尖晶石型錳酸鋰LiMn<,2-X>Mo<,2-X>O<,4>，在2.7V左右出現(xiàn)一個新的放電的平臺，x=0.02，0.05時樣品的初始容量分別為162mAh/g和165mAh/g，均

4、高于不摻雜的尖晶石型錳酸鋰(116mAh/g)，但是容量衰減明顯快于不摻雜的尖晶石型錳酸鋰。 5.雙摻雜元素Mo和F的尖晶石型錳酸鋰LiMn<,2-X>Mo<,X>O<,4-y>F<,y>，在2.7V左右也出現(xiàn)一個新的放電的平臺，x=0.02，y=0.5時初始容量只有120 mAh/g，且容量衰減還是明顯快于不摻雜的尖晶石型錳酸鋰。 6.雙摻雜元素Mo和Co的尖晶石型錳酸鋰LiMn<,2-X-z>Mo<,X>CO<,z>